กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ของนาซ่า ออกสู่ตลาด ช้าไปสิบปีและเกินงบประมาณ 10 พันล้านดอลลาร์ แต่ในที่สุดก็เกิดขึ้น เมื่อกล้องโทรทรรศน์อยู่ในอวกาศแล้ว ดาราศาสตร์ฟิสิกส์รออะไรอยู่นอกพื้นผิวโลก? นี่คือ 5 ภารกิจที่จะเกิดขึ้นเพื่อคิด
กล้องโทรทรรศน์โรมันแนนซี่เกรซ
ตั้งชื่อตาม Nancy Grace Roman หัวหน้านักดาราศาสตร์คนแรกของ NASA กล้องโทรทรรศน์นี้เดิมเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศอินฟราเรดแบบ Wide-Field หรือ WFIRST จุดประสงค์หลักของมันคือการทำแผนที่พื้นที่ขนาดใหญ่ของจักรวาลเพื่อศึกษาพลังงานมืด
กล้องโทรทรรศน์ซึ่งคาดว่าจะเปิดตัวในปี พ.ศ. 2027 จะสำรวจกาแลคซีนับล้านๆ แห่ง เพื่อสร้างแผนที่ของย่านจักรวาลวิทยาของเรา นักดาราศาสตร์หวังว่าจะใช้การกระจายของกาแลคซีเพื่อศึกษาวิวัฒนาการของพลังงานมืด นอกจากนี้ เครื่องมือนี้ยังจะใช้ไมโครเลนส์โน้มถ่วง ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในแสงพื้นหลังของดวงดาว เพื่อตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบที่อาจเป็นไปได้หลายล้านดวง
ลูวัวร์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เปรียบเสมือนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลรุ่นปรับปรุง มันใหญ่มากจนไม่พอดีกับแฟริ่งของจรวดตัวเดียวหากไม่มีชิ้นส่วนกระจกที่ซับซ้อนซึ่งชวนให้นึกถึงโอริกามิ Large Ultraviolet/Optical/Infrared Surveyor (LUVOIR) มีขนาดใหญ่กว่าด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางกระจกมากกว่า 15 เมตร นักดาราศาสตร์หวังว่ากล้องโทรทรรศน์เอนกประสงค์นี้จะสามารถแก้ปัญหาด้านวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ได้หลายอย่าง เช่น การสังเกตเมฆ ยอดดาวพฤหัสบดีที่ความละเอียด 25 กม. และพบลักษณะทางชีวภาพในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่น
LUVOIR อยู่ในขั้นตอนการออกแบบเท่านั้นและแข่งขันกับหอดูดาวอื่น ๆ เพื่อรับทุนลำดับความสำคัญ แต่ถ้ามีการดำเนินการโครงการ กล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่จะเปิดตัวในปี พ.ศ. 2030
ฮับเอ็กซ์
การค้นหาดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้เป็นหัวข้อที่ร้อนแรงในทางดาราศาสตร์ การค้นพบ Earth 2.0 จะเป็นเหมืองทองคำ ช่วยให้เราเข้าใจว่าชีวิตในจักรวาลกว้างใหญ่เพียงใด และอาจถึงกับบอกถึงการค้นพบว่าเราไม่ได้อยู่คนเดียว ในการทำเช่นนี้ นักดาราศาสตร์กำลังมองหาดาวเคราะห์ที่มีมวลและองค์ประกอบใกล้เคียงกับโลกของเราอย่างใกล้ชิด ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ในระยะทางที่เพียงพอต่อการดำรงอยู่ของน้ำของเหลว แต่การหาดาวเคราะห์เป็นเพียงจุดเริ่มต้น เราต้องศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์เพื่อค้นหาลักษณะทางชีวภาพ ซึ่งเป็นผลพลอยได้ทางเคมีของชีวิต ตัวอย่างเช่น ออกซิเจนจำนวนมากสามารถบ่งชี้ว่ามีการสังเคราะห์แสงอย่างแข็งขันบนโลก และมีเธนจำนวนมากสามารถแสดงให้เราเห็นว่ามีสิ่งมีชีวิตคล้ายแบคทีเรียอยู่ที่นั่น
The Habitable Exoplanet Imaging Mission (HabEx) หวังว่าจะทำเช่นนั้น แม้ว่าเงินทุนจะยังอยู่ในขั้นตอนการแข่งขัน แต่ผู้สนับสนุนโครงการหวังว่าจะเปิดตัว HabEx ในปี 2035 สิ่งที่ทำให้ HabEx สดใสคือเงาดาวของมัน ซึ่งเป็นจานบินขนาดใหญ่ที่จะปิดกั้นแสงของดาวแต่ละดวง ทำให้กล้องโทรทรรศน์สามารถถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบได้โดยตรง
LISA
Space Laser Interferometric Antenna (LISA) เป็นหอดูดาวคลื่นโน้มถ่วงบนอวกาศ องค์การอวกาศยุโรปนำโดยองค์การอวกาศยุโรปจะกำหนดเป้าหมายแหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงที่เครื่องตรวจจับภาคพื้นดินไม่สามารถตรวจจับได้ เช่น การชนกันของหลุมดำมวลมหาศาลและการรวมวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดในกาแลคซีของเรา LISA จะประกอบด้วยดาวเทียมสามดวงที่จะโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่ระยะห่างประมาณ 2,5 ล้านกม.
ด้วยการขว้างเลเซอร์ไปมาอย่างต่อเนื่อง ดาวเทียมจะสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระยะห่างระหว่างพวกเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคลื่นความโน้มถ่วงกำลังเคลื่อนเข้ามา การเปิดตัวหอดูดาวมีการวางแผนสำหรับ 2034
กล้า
มีเวลาก่อนที่ดวงดาวจะปรากฎ สองสามร้อยล้านปีแรกหลังจากบิ๊กแบงถูกเรียกว่า "ยุคมืด" ยุคนี้ไม่ได้ถูกสังเกตโดยกล้องโทรทรรศน์ใด ๆ ... เพราะมันมืด แต่สายไฮโดรเจนที่เป็นกลางก็ลอยผ่านความมืดนี้ ไฮโดรเจนเป็นกลางปล่อยแสงที่เฉพาะเจาะจงมากโดยมีความยาวคลื่นเท่ากับ 21 ซม. การแผ่รังสีนี้ได้เดินทางผ่านจักรวาลมาเป็นเวลาหลายชั่วอายุคน และวันนี้ 13 พันล้านปีต่อมา ความยาวคลื่นได้เปลี่ยน 2 ม. นี่คือช่วงคลื่นวิทยุ ซึ่งหมายความว่า ว่าความพยายามใดๆ ในการตรวจจับรังสีประเภทนี้จะถูกระงับโดยช่วงวิทยุภาคพื้นดินของเรา นี่คือที่มาของโครงการ Dark Ages Radio Explorer (DARE)
ขณะนี้ DARE อยู่ในขั้นตอนการออกแบบและผู้เสนอโครงการหวังว่าจะเปิดตัวในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เป็นหอดูดาวที่ค่อนข้างเรียบง่าย โดยพื้นฐานแล้วคือเสาอากาศในรถยนต์ในอวกาศ แต่ตำแหน่งของมันจะไม่เหมือนใคร: มันจะโคจรรอบดวงจันทร์ ด้านไกลของดวงจันทร์เป็นที่เดียวที่รู้จักในระบบสุริยะชั้นในที่ปราศจากการรบกวนทางวิทยุที่มนุษย์สร้างขึ้น เป็นสถานที่ที่เงียบที่สุด และเป็นสถานที่ที่ดีที่สุดในการล่า "ยุคมืด" ในอวกาศ
อ่าน:
ขอขอบคุณ! มันน่าสนใจมาก (โดยเฉพาะเกี่ยวกับ DARE) :)